冷陰極電離真空計

鄭殿忠、蘇玉萍等。 2100433B

沈陽真空技術(shù)研究所、安徽晥儀科技股份有限公司。

電離真空計有：熱陰極電離真空計、冷陰極電離真空計、放射性電離真空計。

在低壓強(qiáng)氣體中，氣體分子被電離生成的正離子數(shù)與氣體壓強(qiáng)成正比。電離真空計是基于在一定條件下，待測氣體的壓力與氣體電離產(chǎn)生的離子流呈正比關(guān)系的原理制作的真空測量儀器。

按照離子產(chǎn)生的方法不同，利用熱陰極發(fā)射電子使氣體電離的真空計叫熱陰極電離真空計；其中，熱陰極電離真空計由熱陰極規(guī)管和測 量儀器組成。測量儀器由規(guī)管工作電源、發(fā)射電流穩(wěn)壓器、離子流測量放大器等部分組成。熱陰極電離規(guī)管與被測真空系統(tǒng)相通。熱陰極電離規(guī)管是一個三極管，管內(nèi)有陰極、柵極和收集極。收集極電位相對于陰極電負(fù)電位；柵極相對于陰極 電正電位。當(dāng)電離規(guī)管通電加熱后，陰極發(fā)射電子，在電子到達(dá)柵極的過程中，與氣體分子碰撞而產(chǎn)生正離子和電子的電離現(xiàn)象。當(dāng)發(fā)射電流一定時，正離子數(shù)目與被測氣體壓強(qiáng)成正比。正離子被收集極收集后，經(jīng)測量電路放大，可由批示電表讀出所要測量的真空度。

熱陰極電離真空計規(guī)管類似一支三極管，如圖a所示，由筒狀板極(離子收集極)C，柵極網(wǎng)G和位于柵極網(wǎng)中心的陰極燈絲F構(gòu)成，筒狀板極在陽極柵網(wǎng)外面。

圖b是其外控電路，柵極電位在 100~ 300V之間，板極的電位在0~-50V之間。陰極燈絲F通電發(fā)熱后便發(fā)射電子，由于陽極柵網(wǎng)G為正電壓，發(fā)射出的電子被加速，電子與內(nèi)部的氣體分子相碰，使氣體分子發(fā)生電離，氣體壓強(qiáng)大，氣體的密度就大，碰撞機(jī)會越多，產(chǎn)生的正離子也越多。正離子在筒狀板極負(fù)電壓的作用下，吸引正離子形成板極電流，氣體分子密度越大(即壓強(qiáng)越大)，板極電流也越大，反之就小。在測量范圍內(nèi)板極電流與被測壓強(qiáng)成正比。

真空系統(tǒng)暴露大氣后，電離規(guī)玻璃泡和電極表面會吸附很多氣體，在真空環(huán)境下，氣體又被釋放出來，影響測覺精度。為消除這種影響，在測量前必須對規(guī)管進(jìn)行除氣。電離規(guī)管除氣采用烘烤方法，即給燈絲和柵極可分別通電加熱，板極則采用高頻感應(yīng)加熱或電子轟擊，使氣體在測量前被釋放出來。一般電離真空計都具有除氣功能，當(dāng)真空度大于1×10^-2Pa時，按說明書要求對電離規(guī)管進(jìn)行除氣 。

冷陰極燈的全稱是冷陰極熒光燈，是一種低氣壓輝光氣體放電燈。

我們?nèi)粘Ｊ褂玫钠胀晒鉄?，是一種低氣壓弧光熱陰極放電燈。她兩端的電極比較熱，也叫熱陰極燈。而冷陰極燈兩端電極的溫度相對較低，俗稱冷陰極燈。